一篇文章让你成为半个宝马发动机工程师

100年前,这家来自巴伐利亚的工业制造商其主要产品线既不是汽车,也不是摩托车,而是飞机发动机。

王毅鹏 · 评论(0)

  • 1913年,Rapp Motorenwerke工厂在慕尼黑成立,开始在首席设计师卡尔·拉普(Karl Rapp)的领导下生产飞机发动机。但是,拉普设计的发动机在技术上并不成熟,因此这些发动机都没能实现大规模生产。公司迫切需要一名更有才华的设计师。1917年初,转折点出现了。天才工程师马克思·弗利兹(Max Friz)加盟Rapp 公司并负责发动机的研发,这在当时是公司做出的最明智举措之一。
    很快,弗利兹就设计出一款新的飞机发动机,其出众的性能与可靠性迅速赢得了业界和市场的认可。1917年7月21日,公司名称也从Rapp Motorenwerke股份有限公司变更为BayerischeMotorenWerke股份有限公司, 即大家所熟知的BMW。
    在宝马公司成立的早期,飞机发动机在打造公司品牌形象方面发挥了重要作用,使用宝马发动机的飞机多次创下令人瞠目的飞行纪录,宝马的名字因此享誉全球。

  • 更名BMW以后,马克思·弗利兹设计了公司的第一款航空发动机——BMW IIIa。这款航空发动机的出现,使得宝马公司第一次正式出现在世人面前,并开启了以航空发动机起家的创业历史。与很多同时代的德国飞机发动机一样,BMW IIIa是一款直列式六缸发动机。而与德国航空市场其它产品不同的是,这款发动机是一款具备超压缩先进技术且性能可靠的高海拔发动机。在高空,BMW IIIa发动机的性能表现要优于德国在1917/1918年设计生产的所有其他飞机发动机。随后宝马又开始了摩托车发动机的生产。

  • 当前,宝马汽车发动机的生产网络包括位于德国的慕尼黑、丁格芬以及兰斯胡特工厂,位于英国的哈姆斯霍尔工厂,位于奥地利的斯太尔工厂以及位于沈阳的动力总成工厂,另有一座新发动机工厂即将开业。

  • 宝马的兰斯胡特发动机工厂拥有全球第一个零排放铸造车间,采用了先进的砂芯成型技术,能够使发动机内燃残留物的排放降低98%,同时提升发动机效率。

  • 兰斯胡特工厂应用新型的无机环保黏合剂替代传统的有机黏合剂制造砂芯,使生产过程中有害物质的排放接近于零。有利于满足世界各国政府不断严苛的汽车尾气排放标准。铸造过程中超过90%的工艺沙可以回收再利用。

  • 电弧喷涂技术——宝马是全球首家将此项技术用于量产车型进行气缸内壁喷涂的汽车厂家,取代了传统的内部镶嵌铸铁衬套技术。涂层是由一种超薄的液态金属颗粒层构成。该项技术能够有效降低发动机油耗,并能延长发动机使用寿命。
    液态铝加速固化技术,能够有效提升部件刚性,从而提升压缩比和能量密度。

  • 丁格芬工厂 (Plant Dingolfing)为宝马最具未来感的I系列车型生产电池组。包括高压电池组、电动驱动装置和铝制底盘。

  • 电池组的生产区域具有高度自动化,能够实现多个型号电池共线生产。铝材激光焊接技术,用来完成电池链接系统。

  • 慕尼黑工厂是宝马的初始工厂,2014年生产了超过62万台引擎,包括3缸、4缸、8缸、12缸汽油引擎;6缸柴油引擎和8缸M高性能引擎。

  • 它也是宝马集团最新一代3缸和4缸模块化发动机的主要生产基地。这个系列的发动机代号以B开头,其第一个成员也是最出名的一个是当年用在i8概念车、如今依然在i8量产车上服役的B38。这里先说一下这个系列的命名规则:第一个数字3代表的是缸数,第二个数字则是代表了发动机的类型——柴油机或者汽油机,这里8代表的是汽油机,7为柴油机。所以后面如果看到B47出现的话,就意味着是一款四缸柴油机了。

  • 对于气缸,宝马在最初定下的目标是这样的:每一个单独气缸的排量在400-500毫升,汽油机上气缸的输出马力为50-70马力,输出扭矩为60-100牛·米,而柴油机上每缸动力性能为30-65马力,74-100牛·米。这样,不论是三缸、四缸还是六缸发动机,会因为气缸的性能不同,而推出一系列的衍生品。不过,在经过几年研发之后,宝马工程师们将单缸的排量定在了500毫升,因为他们发现这个排量能够将发动机的声学特性、振动特性、工作效率和机械摩擦保持在一个相对完美的平衡状态。
    模块化最大的优势在于零部件之间的通用性。不同排量发动机可以实现配件共享;汽油机和柴油机可以共线生产;根据订单需求可以灵活调整相应发动机的产能。

  • 然后告诉你一个小秘密:宝马最新的B系列模块化发动机明年初将在中国沈阳正式投产。我们在德国看到的所有先进生产工艺将毫无保留地复制到沈阳工厂里。

  • 我们再来回顾一下宝马汽车发动机的历史:1928年,宝马收购了爱森纳赫汽车制造厂, 开始改进“Dixi 3/15 DA1”的设计,这是宝马当时唯一一款汽车。随后,宝马中断了其原有的汽车发动机研发和实验工作。自1932年开始,位于慕尼黑的发动机研发部门重新开始了对汽车发动机的研发,以M68四缸发动机为蓝本。一年后,宝马成功开发了一款六缸汽车发动机M78,并成为当时世界上体积最小,动力输出与调教都很优秀的发动机之一。

  • 这几款明星发动机无一例外地载入了汽车史: 1968年,BMW M30单顶置凸轮轴直列6缸发动机诞生。M30及其衍生机型(包括2.5升、2.8升、3.0升、3.2升和3.5升)被用在宝马不同车型上长达20多年。
    80年代初期,宝马再次开始考虑开发大排量发动机。这台动力输出达到300匹马力的V12发动机于1987年投产。2004年推出的N52直列六缸3.0升发动机凭借其平顺、强劲的表现成为了一代经典。这是全球首款在量产车型中使用镁铝合金曲轴箱的发动机,重量仅为161千克,动力输出达258匹马力。
    可以毫不夸张地说,发动机曾经是宝马的一张标签,现在它仍旧是一种信仰。

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